1、课时作业8铁、铜及其重要化合物用途广泛的金属材料时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料()耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体ABC D答案A解析以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。2下列物质跟铁反应后的生成物与KSCN溶液作用一定会产生红色溶液的是()A盐酸 BFe2(SO4)3溶液C氯气 DCuSO4溶液答案C解析生成物与KSCN溶液作用产生红色溶液，说明生成的一定是三价铁。A、B、D与铁反应都生成二价
2、铁。3下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显红色B制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液23滴即可D向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中充分加热煮沸，然后冷却过滤，得固体物质为Cu(OH)2答案C解析过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2，A错误；制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头
3、滴管的下端插入液面以下且不能搅拌，B错误；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO，D错误。4下列化学反应方程式或离子方程式符合反应事实的是()A4Fe3O22Fe2O3BCu2Fe3=Cu22Fe2CFe4HNO3(稀)=Fe(NO3)22NO22H2OD2Fe24Br3Cl2(少量)=2Fe32Br26Cl答案B解析铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，A错；Fe3具有氧化性，可将Cu氧化成Cu2，本身被还原为Fe2，B正确；Fe与HNO3(稀)反应生成NO，且生成Fe3，C错；Cl2具有强氧化性，可将Fe2、Br分别氧化成Fe3、Br
4、2，但Cl2少量时，只与还原性较强的Fe2反应。5下列有关金属的说法中，不正确的是()A青铜、不锈钢、硬铝都是合金B铜表面易形成致密的氧化膜C工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀答案B解析通常情况下Cu表面生成铜绿(碱式碳酸铜)，该物质非常疏松；Al易氧化生成致密的Al2O3薄膜，防止内部Al继续氧化。6实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制备单质铜，有人设计以下两种方案：FeH2CuCuO CuSO4Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是()A多 B多C相等 D无法判断答案B解析中在H2还原CuO之前应先通入一
5、段时间的H2，故中制得的单质铜较多。7向某晶体的溶液中加入Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成红色化合物DFe2被溴氧化成Fe3答案A解析某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3的氧化性强。8将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后
6、，其结果是()A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色CFe2和Fe3物质的量之比为51D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25答案B解析n(Fe)1.12 g/56 g/mol0.02 mol，n(Fe3)0.025 L2 mol/L0.05 mol，由反应2Fe3Fe=3Fe2可知Fe3过量，加入KSCN显红色；溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，即Fe2和Fe3的物质的量之比为61；氧化产物与还原产物的物质的量之比为12。9某同学设计下列方法对A盐的水解液进行鉴定：A
7、由此得出的结论中，不正确的是()AD溶液中存在Fe(SCN)3 B滤液中有Fe3CB为AgBr DA一定为无氧酸盐FeBr2答案D解析根据B、D现象可确定A是由Fe3和Br或由Fe2和Br组成的盐。10某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL，已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解)，且SO的物质的量浓度为6 mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为()A5.6 g B11.2 gC22.4 g D33.6 g答案C解析设阳离子浓度为x，则根据电荷守恒：2x3xx26 mol/L，求得x2 mol/L，其中能与Fe反应的物质为H、Cu2、Fe3，2Fe3Fe=3Fe
8、2，2HFe=Fe2H2，Cu2Fe=Fe2Cu，所以溶解Fe的物质的量2 mol/L0.1 L0.4 mol，m(Fe)0.4 mol56 g/mol22.4 g。11取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是()A上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强B向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解C溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、HD溶液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2答案C解析MgO2HCl=MgCl2H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，Fe2O3
9、6HCl=2FeCl33H2O，SiO2不与HCl反应 ，SiO2也不与HNO3反应，B错误；溶液X中阳离子有Mg2、Al3、Fe3、H，C正确；加入NH3H2O时，生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D错误。12某溶液中有Mg2、Fe2、Cu2三种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是()AMg2 BFe2CCu2 D无减少答案B解析加入过量的NaOH溶液后过滤，得到的沉淀分别为Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，它们分别与盐酸反应后，得到的离子
10、为Mg2、Fe2、Fe3、Cu2。在操作过程中，发生反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故Fe2大量减少。二、非选择题(共52分)13(10分)工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_ _。(2)还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式_。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是_ _。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_。(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子
11、方程式_ _。答案(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉(2)CuCl22NaClCu=2NaCuCl2(3)防止Cu2水解(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO解析(1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物NaCuCl2中Cu的化合价为1，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用水和酒精洗的效果是不同的，酒精沸点低，易挥发，易晾干。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2的氧化产物必为H2SO4。14(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物
12、。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol/L盐酸中，得溶液C； 将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请回答：(1)中引发铝热反应的实验操作是_ _，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_ _。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_ _。(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。答案(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl
13、33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 mol/L2.3 mol/L解析(4)假设步骤用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，Fe2O3的物质的量为y，则40 g/molx160 g/moly20 g。发生的反应有：MgO2HCl=MgCl2H2O；Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。因为步骤中Fe有剩余，说明经此步骤HCl全部消耗了。步骤 剩余HCl的物质的量可根据步骤中产生的气体确定为0.1 mol，所以又有：2x6y0.1 mol0.9 mol。解得x0.1 mol，y0.1 mol。根据MgOMgCl2的关
14、系，溶液中MgCl2的浓度为：0.1 mol0.15 L0.67 mol/L。步骤说明溶液中没有Fe3，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据Cl不变的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于0.45 mol，所以，FeCl2的浓度为：2.3 mol/L。15(15分)有七种金属：钠、铝、铁、锡、铜、银、金，它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。常温下，只有A和水反应生成氢气；D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气；D、E、G中只有D与NaOH溶液反应；B、F组成原电池时，F为正极；将G、E组成的合金暴露在潮湿的空气中，经一段时间后，合金的表面有G的化合物出现；用石墨电极电解含有
15、相同物质的量浓度的B和C两种金属的硝酸盐溶液，B的单质先析出。回答下列问题：(1)B的元素符号是_；G元素在元素周期表中的位置是_。(2)D的最高价氧化物与A的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为_。D的单质与G的最高价氧化物发生反应的化学方程式为_ _。该反应在生产中有重要作用，被称为_反应。(3)写出中的电极反应式：阳极：_，阴极：_。(4)将C的氯化物溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_，原因是_(用必要的文字和离子方程式表示)。答案(1)Ag第四周期第族(2)Al2O32OH=2AlOH2O2AlFe2O32FeAl2O3铝热(3)4OH4e=O22H2OAge=Ag(4)CuOCu
16、Cl2受热水解程度增大，随HCl挥发使Cu22H2OCu(OH)22H平衡右移，生成的Cu(OH)2灼烧分解生成CuO解析由实验分析推理：由得A为Na，由、得D为Al，E、G分别为Fe、Sn中的一种，由得E为Sn，G为Fe，由、得B为Ag，C为Cu，F为Au。16(14分)(2012山东，28)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：黄铜矿冰铜(mCu2SnFeS)(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4 B稀HNO3cNaOH溶液 D氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验
17、溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_ _。答案(1)c、d(2)Fe3酸性高锰酸钾溶液溶液颜色变浅或褪去(3)2Al3Cu2O3CuAl2O3(4)b、d(5)O24H4e=2H2O解析该题考查了通过
18、黄铜矿提炼铜时，涉及到的药品的选择、离子的检验方法、粗铜精炼的工作原理及电极反应式书写等知识点。(1)冰铜中含硫元素，焙烧后生成SO2，可用NaOH或者氨水吸收。(2)在冰铜冶炼成粗铜的过程中，冰铜中的非铜元素依次氧化，硫进入烟气，铁进入熔渣。熔渣B用硫酸溶解后所得溶液加入KSCN显红色，说明溶液中存在Fe3，Fe2可利用其还原性进行检验，取少量溶液加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾溶液颜色变浅或褪去说明含有Fe2。(3)利用铝的还原性冶炼铜：2Al3Cu2O6CuAl2O3。(4)电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量转化为热能。电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应。电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子。粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近。此题应选b、d。(5)正极上O2得电子与H结合生成H2O：O24H4e=2H2O。
